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薄く軽い太陽電池で効率26% 東大、「タンデム型」改良

東京大学の瀬川浩司教授らはペロブスカイト型とCIGS型と呼ばれる2種類の太陽電池の素材を重ね合わせた「タンデム型太陽電池」で、26.2%の変換効率を達成したと発表した。このタイプでは世界最高の効率といい、ペロブスカイト型の製造方法を工夫することで実現した。電気自動車(EV)やドローンへの搭載が期待される。

ペロブスカイト型とCIGS型はともに薄くて軽い太陽電池で、基板の素材によっては曲げることもできるため、これまで不可能だった様々な場所に設置できる。両者を重ねてタンデム型にしてもそうした特徴は失われないうえ、一方が吸収できない光の波長をもう一方が吸収することで単体よりも変換効率を高められる。両者を組み合わせたタンデム型の変換効率のこれまでの世界最高記録は24.2%だった。

CIGS型を下側、ペロブスカイト型を上側に積むタンデム型では、ペロブスカイト型の電極を透明な材料に置き換えて太陽光をCIGS型にまで届かせる必要があるが、その工程でペロブスカイト層の一部を損傷しやすく変換効率が落ちる原因になっていた。瀬川教授らは置き換えの手法を工夫し高い変換効率を維持することに成功した。

今回試作したタンデム型は1センチ角と小さいが、今後は高い変換効率を保ったまま大型化する技術などを開発する。EVやドローン向けに5年後の実用化をめざす。

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